Question

14．一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km，若轎車行駛過程中發(fā)動機的功率為40kW，轎車上的速度表如圖所示．求：
（1）在此過程中汽車的牽引力所做的功是多少J？
（2）該車行駛過程中所受到的阻力是多大？
（3）若這段過程中轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動機的效率多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）由速度表讀出轎車的速度，然后由v=$\frac{s}{t}$求出轎車的行駛時間，由W=Pt計算牽引力做功；
（2）由W=Fs計算牽引力，由二力平衡可知阻力大��；
（3）求出汽車做的功及汽油釋放的能量，然后求出發(fā)動機的效率．

解答 解：
（1）由速度表知轎車速度v=90km/h，
由v=$\frac{s}{t}$可得，轎車的行駛時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1.8km}{90km/h}$=0.02h=72s，
所以汽車的牽引力所做的功：
W=Pt=40×10³W×72s=2.88×10⁶J；
（2）由W=Fs可得牽引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{2.88×1{0}^{6}J}{1800m}$=1600N，
汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，即阻力與牽引力是一對平衡力，由平衡條件得：車所受的阻力f=F=1600N；
（3）汽油釋放的能量：
Q=mq=0.25kg×4.6×10⁷J/kg=1.15×10⁷J，
所以發(fā)動機的效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{2.88×1{0}^{6}J}{1.15×1{0}^{7}J}$×100%≈25%．
答：（1）在此過程中汽車的牽引力所做的功是2.88×10⁶J；
（2）該車行駛過程中所受到的阻力是1600N；
（3）若這段過程中轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動機的效率是25%．

點評 本題難度不大，是一道基礎題，熟練應用速度公式的變形公式、功率的變形公式、平衡條件、效率公式可正確解題．